我國(guó)車(chē)牌識(shí)別技術(shù)這些年取得了飛速的進(jìn)步
車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)(Vehicle License Plate Recognition,VLPR) 是計(jì)算機(jī)視頻圖像識(shí)別技術(shù)在車(chē)輛牌照識(shí)別中的一種應(yīng)用。車(chē)牌識(shí)別在高速公路車(chē)輛管理中得到廣泛應(yīng)用,電子收費(fèi)(ETC)系統(tǒng)中,也是結(jié)合DSRC技術(shù)識(shí)別車(chē)輛身份的主要手段。車(chē)牌識(shí)別技術(shù)要求能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)中的汽車(chē)牌照從復(fù)雜背景中提取并識(shí)別出來(lái),通過(guò)車(chē)牌提取、圖像預(yù)處理、特征提取、車(chē)牌字符識(shí)別等技術(shù),識(shí)別車(chē)輛牌號(hào)、顏色等信息,最新的技術(shù)水平為字母和數(shù)字的識(shí)別率可達(dá)到99.7%,漢字的識(shí)別率可達(dá)到99%。
在停車(chē)場(chǎng)管理中,車(chē)牌識(shí)別技術(shù)也是識(shí)別車(chē)輛身份的主要手段。在深圳市公安局建設(shè)的《停車(chē)庫(kù)(場(chǎng))車(chē)輛圖像和號(hào)牌信息采集與傳輸系統(tǒng)技術(shù)要求》中,車(chē)牌識(shí)別技術(shù)成為車(chē)輛身份識(shí)別的主要手段。車(chē)牌識(shí)別技術(shù)結(jié)合電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)識(shí)別車(chē)輛,過(guò)往車(chē)輛通過(guò)道口時(shí)無(wú)須停車(chē),即能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輛身份自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)收費(fèi)。在車(chē)場(chǎng)管理中,為提高出入口車(chē)輛通行效率,車(chē)牌識(shí)別針對(duì)無(wú)需收停車(chē)費(fèi)的車(chē)輛(如月卡車(chē)、內(nèi)部免費(fèi)通行車(chē)輛),建設(shè)無(wú)人值守的快速通道,免取卡、不停車(chē)的出入體驗(yàn),正改變出入停車(chē)場(chǎng)的管理模式。
上世紀(jì)90年年代末因交通管理的需求車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)開(kāi)始商用,但受限于算法本身的能力,攝像機(jī)的成像水平低,效果不佳,所以只取得了少量的應(yīng)用。早期的車(chē)牌識(shí)別技術(shù),有兩個(gè)主要特點(diǎn):一是基于傳統(tǒng)算法,二是基于PC端的軟性算法,應(yīng)用受到了這兩者的限制。
2006年后,隨著機(jī)器學(xué)習(xí)特別是深度學(xué)習(xí)和前端嵌入式算法部署技術(shù)的興起與技術(shù)成熟,以及芯片算力的大幅度提升,芯片成本的大幅度降低,產(chǎn)品的主流形態(tài)由軟識(shí)別變成了車(chē)牌識(shí)別一體化攝像機(jī),車(chē)牌識(shí)別技術(shù)和應(yīng)用都取得了極大進(jìn)步,特別是最近5年,車(chē)牌識(shí)別已進(jìn)入全面商用時(shí)代。2006年~2014年,車(chē)牌識(shí)別主要是應(yīng)用在動(dòng)態(tài)交通上,包括電子警察、公路卡口和高速公路,2014年后在靜態(tài)交通上面也迎來(lái)了大爆發(fā),包括停車(chē)場(chǎng)、路內(nèi)停車(chē)等場(chǎng)景。
而到了2018年,車(chē)牌識(shí)別技術(shù)落地的場(chǎng)景不斷細(xì)分,出現(xiàn)了智慧工地、智慧加油站、無(wú)人值守地磅等復(fù)雜場(chǎng)景,這些場(chǎng)景不僅對(duì)車(chē)牌識(shí)別一體機(jī)的性能要求更高,也有獨(dú)特的個(gè)性功能需求,可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)場(chǎng)景專(zhuān)用車(chē)牌識(shí)別一體機(jī)將會(huì)成為車(chē)牌識(shí)別技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
幾乎每家車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)都宣稱(chēng)擁有高辨識(shí)率,但為了避免事后因?yàn)殡p方對(duì)產(chǎn)品認(rèn)知有差異,而將運(yùn)作不良的責(zé)任互相推托,用戶在采購(gòu)車(chē)牌辨識(shí)系統(tǒng)時(shí),不妨要求實(shí)地測(cè)試,而且測(cè)試時(shí)間最好超過(guò)兩個(gè)禮拜,比較能判斷辨識(shí)結(jié)果是否“言過(guò)其實(shí)”。因?yàn)槎嘧兊沫h(huán)境,兩個(gè)禮拜應(yīng)該可以對(duì)于場(chǎng)域可能影響辨識(shí)率的情形,大約掌握了八成,如果只是測(cè)一天、甚至幾個(gè)小時(shí),是無(wú)法了解的。
另外,車(chē)牌辨識(shí)既然是“系統(tǒng)”,當(dāng)中軟硬件架構(gòu)的好壞,當(dāng)然會(huì)影響“呈現(xiàn)的結(jié)果”。至于什么樣的軟件跟硬件,適合什么樣的環(huán)境,這就必須因環(huán)境而異,因?yàn)椴煌膽?yīng)用環(huán)境,對(duì)于辨識(shí)率的要求未必相同,而這就必須靠經(jīng)驗(yàn)累積。
盡管市場(chǎng)上有林林總總的車(chē)牌辨識(shí)系統(tǒng),用對(duì)產(chǎn)品與架構(gòu),可以省去很多的冤枉錢(qián)跟時(shí)間,但更重要的是,工程商與系統(tǒng)整合商需要多方配合及了解,而不是一味的只看重某廠牌比較好、比較便宜,凡事貨比三家不吃虧。
此外,車(chē)牌辨識(shí)系統(tǒng)能否發(fā)揮最大效用,除了軟件技術(shù)之外,與攝影機(jī)及現(xiàn)場(chǎng)施工能力,也有很大的關(guān)系。使用者可要求廠商至現(xiàn)場(chǎng)勘查后,提出建置規(guī)劃方案,先評(píng)估應(yīng)該架設(shè)的地點(diǎn)、攝影機(jī)架設(shè)角度、是否需要架設(shè)輔助光源等,再提出報(bào)價(jià),藉由這些動(dòng)作,除了得以事先評(píng)估業(yè)者的能力,用戶本身也可以達(dá)到產(chǎn)品學(xué)習(xí)及教育訓(xùn)練,日后管理時(shí),會(huì)更清楚知道該產(chǎn)品的使用限制及相關(guān)因應(yīng)措施。
隨著產(chǎn)品算法與業(yè)者的技術(shù)提升,整合早就不是重要的話題,現(xiàn)階段最需要注意的重點(diǎn)反而是“穩(wěn)定度”。穩(wěn)定度的定義是:在一個(gè)既定的車(chē)速范圍內(nèi),不會(huì)讓必須達(dá)到的準(zhǔn)確度,因外在環(huán)境影響而產(chǎn)生過(guò)大的誤差。
例如一個(gè)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)在白天有90%以上的準(zhǔn)確度,到了傍晚就降到80%,夜間又降到70%,這種不穩(wěn)定的系統(tǒng),比起全天候平均擁有70%準(zhǔn)確度的車(chē)牌辨識(shí)系統(tǒng)更難于整合。因?yàn)槭褂谜邥?huì)認(rèn)為,既然白天的辨識(shí)率有90%,那全天候的準(zhǔn)確率都要達(dá)到90%才合理,這樣的規(guī)格還不包括奇怪的環(huán)境干擾(暴雨襲擊、冰雹、濃霧區(qū)段等),與架設(shè)環(huán)境限制(高度限制、風(fēng)大搖晃限制、不容易遭受人為破壞等)。對(duì)于車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)行業(yè)而言,精確可靠的穩(wěn)定度是非常重要的。
當(dāng)前的車(chē)牌識(shí)別技術(shù),主要有4個(gè)特點(diǎn):一是前端嵌入式一體化,二是算法基本都是基于深度學(xué)習(xí)架構(gòu);三是前端設(shè)備除算法外,還集成了很多原來(lái)需要配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能,四是絕大部分采用的都是海思芯片。
雖然車(chē)牌識(shí)別技術(shù)這些年取得了飛速的進(jìn)步,但還未達(dá)到普適化通用的程度,要讓車(chē)牌識(shí)別一體機(jī)發(fā)揮最大的作用,各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品還是使用專(zhuān)用的車(chē)牌識(shí)別相機(jī)效果較好。比如高速公路的放在停車(chē)場(chǎng)就明顯不太適應(yīng),停車(chē)場(chǎng)的用在加油站、工地等場(chǎng)景也表現(xiàn)差強(qiáng)人意。
現(xiàn)如今車(chē)牌識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用方面已開(kāi)始由交通領(lǐng)域走向了非交通領(lǐng)域,比如4S店、汽修店、汽車(chē)美容店、加油站、地磅、充電樁、工地等領(lǐng)域,這些復(fù)雜場(chǎng)景的識(shí)別特點(diǎn)、需要集成的應(yīng)用功能與交通場(chǎng)景存在極大的不同,所以現(xiàn)有的許多適用于動(dòng)態(tài)交通或者靜態(tài)交通的車(chē)牌識(shí)別產(chǎn)品,在這些更加細(xì)分的復(fù)雜場(chǎng)景中使用存在諸多痛點(diǎn)。正是在這樣的背景下,專(zhuān)注于非交通領(lǐng)域的車(chē)牌識(shí)別技術(shù)獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。目前針對(duì)智慧車(chē)服、智慧工地、智慧加油站、充電樁、地磅等細(xì)分場(chǎng)景都已經(jīng)出現(xiàn)了各個(gè)復(fù)雜場(chǎng)景專(zhuān)用的車(chē)牌識(shí)別一體機(jī),針對(duì)場(chǎng)景功能需求設(shè)計(jì)了許多具備亮點(diǎn)的特色功能,如智慧加油站的防爆車(chē)牌識(shí)別一體機(jī)、充電樁防占位車(chē)牌識(shí)別一體機(jī)等。